3D打印机制造的环形铁芯 能大幅度提高烟台变压器的效率

  近日，美国明尼苏达州圣托马斯大学的研究人员用一台FDM3D打印机制造出一个更有效的环状烟台变压器铁芯，这项研究已经发表在《JournalofMagnetismandMagneticMaterials》，题为《3D打印磁性聚合物复合材料烟台变压器》。

  铁芯是烟台变压器中的主要磁路部分，它和绕在其上的线圈组成一个完整的电磁感应系统。烟台变压器传输功率的大小取决于铁芯的材料和横截面积。
在此次研究中，研究人员旨在探索用3D打印来制造复杂的铁芯形状，以提高其效率。此外，研究人员认为，新的烟台变压器铁芯制造工艺也可能降低成本。
  根据这项研究，“一个像面包圈一样的环形几何形状理论上能让烟台变压器的效率最高，因为这样的形状能让封闭的磁通量最大化。”然而，由于制造成本的限制，烟台变压器往往采用一种低效率的形状。为了改变这种状况，研究人员借助3D打印轻松制造出复杂的形状。
  他们使用Proto-Pasta的“生锈磁铁（RustableMagneticIron）”线材——一种用注入铁的PLA线材，和一台gCreate-gMax3D打印机制造出环形形状。线材在210摄氏度下挤出，复合PLA材料提供了磁性元素。
  研究论文总结说，因其形状，3D打印铁芯确实是有效的。然而，一些其他因素可以优化其磁性。研究人员特别解释说，若想让3D打印烟台变压器铁最有效，必须要有一个高填充因子和一个高浓度的磁性颗粒。